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锌合金压铸件结构设计

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设计者需对压铸机、压铸工艺、压铸模有基本的认识和了解,才能做到设计的合理性、工艺性、可制造性、经济性。


锌合金压铸件结构设计是压铸工作的第一. 步。设计的合理性和工艺适应性将会影响到后续工作的顺利进行,如分型面选择、内浇口开设、推出机构布置、模县结构及制造难易、合金凝固收缩规律、锌合金压铸件精度保证、缺陷的种类等,都会以锌合金压铸件本身工艺性的优劣为前提。


锌合金压铸件结构的工艺性:


1)尽量消除锌合金压铸件内部侧凹,使模具结构简单。


2)尽量使锌合金压铸件壁厚均匀,可利用肋减少壁厚,避免锌合金压铸件产生气孔、缩孔、变形等缺陷。


3)尽量消除锌合金压铸件上深孔、深腔。因为细小型芯易弯曲、折断。深腔处充填和排气不良。4)设计的锌合金压铸件要便于脱模、抽芯。

一、锌合金压铸件的结构要素


1.壁厚


(1)壁厚对性能的影响


1)锌合金压铸件壁厚与性能有关。


2)锌合金压铸件壁厚影响金属液填充型腔状态,最终影响铸件表面质量。


3)锌合金压铸件壁厚影响金属料消耗及成本。


在设计锌合金压铸件时,往往为保证强度和刚度的可靠性,以为壁越厚性能越好;实际上对于锌合金压铸件来说,随着壁厚增加,力学性能明显下降。原因是在压铸过程中,当金属液以高压、高速的状态进人型腔,与型腔表面接触后很快冷却凝固。受到激冷的锌合金压铸件表面形成一层细晶粒组织,这层致密的细晶粒组织的厚度约为0.05~0.3 mm左右,因此薄壁锌合金压铸件具有更高的机械性能。相


反,厚壁锌合金压铸件中心层的晶粒较大,当补缩不足、排气不良时易产生内部缩孔、气孔,外表面凹陷等缺陷,使锌合金压铸件的机械性能随着壁厚的增加而降低。


随着壁的增加,金属料消耗多,成本也增加。但如果单从结构性计算出最小壁厚,而忽略了铸件的复杂程度时,也会造成液态金属充填型腔状态不理想,产生成型不良等缺陷。


(2)最小壁厚


在满足产品使用功能要求前提下,综合考虑各后工序过程的影响,以最低的金属消耗,并取得良好的成型性和工艺性,选择正常均匀的壁厚为佳。具体尺寸可参阅表4-2。锌合金压铸件壁厚般在1-5 mm。有些铸件受功能及外形的限制,无法设计成均匀壁厚,对于厚、薄不均匀的结构,应采用厚、薄之间平缓过度;内、外圆也相应过渡。避免因壁厚突然改变而形成的铸件缺陷。


(3)均匀壁厚的设计形式


在满足使用功能条件下,通过减少铸件断面积或某些部位设计成空腔,从而使壁厚尽量均匀。如图4-17,把(a) 设计改为(b) 设计,保持了铸件外形结构和装配孔不变,又减少了厚壁部位,避免了厚壁处产生缺陷,减少了材料的成本。


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